Hướng dẫn giải bài tập về dung dịch và pH chương điện li

Khóa học LTĐH đảm bảo môn Hóa –Thầy Sơn
Bài 25.Bài tập về sự điện ly và pH


Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt
Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12
- Trang | 1 -

BÀI 25. DUNG DỊCH – SỰ ĐIỆN LI
TÀI LIỆU BÀI GIẢNG

DUNG DỊCH – SỰ ĐIỆN LI
I. SỰ ĐIỆN LY
- Chất điện li phân li tạp thành dung dịch dẫn điện
- Chất điện li : mạnh và yếu
- Độ điện li

1
o
n
n

- Hằng số điện li

ab
cd
aA bB cC dD
[A] .[B]
k
[A] .[D]

- Điều kiện tồn tại của các chất và ion trong cùng một dung dịch: không tạo chất kết tủa, bay hơi, điện li yếu
Ví dụ 1:
Dãy gồm các ion (không kể đến sự phân li của nước) cùng tồn tại trong một dung dịch là

A.
Ag
,
Na
,
3
NO
,
Cl
. B.
2
Mg
,
K
,
2
4
SO
,
3
4
PO
.
C.
H
,

3
Fe
,
3
NO
,
2
4
SO
. D.
3
Al
,
4
NH
,
Br
,
OH
.
Ví dụ 2: Trong các cặp chất dưới đây, cặp chất nào cùng tồn tại trong một dung dịch ?
A. NaHSO
4
và NaHCO
3
. B. NaAlO
2
và HCl.
C. AgNO
3

và NaCl. D. CuSO
4
và AlCl
3
.
Ví dụ 3: Cho dung dịch X chứa hỗn hợp gồm CH
3
COOH 0,1M và CH
3
COONa 0,1M. Biết ở 25
o
C,
a
K
của
CH
3
COOH là 1,75.
5
10
và bỏ qua sự phân li của nước. Giá trị pH của dung dịch X ở 25
o
C là
A. 1,00. B. 4,24. C. 2,88. D. 4,76.
Hướng dẫn:
CH
3
COONa
-
3

CH COO
+
Na

0,1 0,1
CH
3
COOH
-
3
CH COO
+
H

C : 0,1 0,1
[ ] : 0,1 – x 0,1 + x x

a
K
=
-+
3
3
[CH COO ].[H ]
[CH COOH]
= 1,75.
5
10

(0,1 x).x

0,1 x
= 1,75.
5
10

x
2
+ (0,1 + 1,75.
5
10
) x – 0,175.
5
10
= 0
Giải ra ta được: x = 1,749.
5
10
pH

4,76.
II. TÍNH AXIT-BAZO CỦA CÁC ION.
- Axit là chất nhường H
+
; bazơ là chất nhận H
+
.
- Nhớ một số axit và bazơ mạnh - yếu điển hình.
- Các ion tạo ra từ axit và bazơ mạnh không bị thủy phân
- Các ion tạo ra từ axit yếu bị thủy phân tạo bazơ
- Các ion tạo ra từ bazơ yếu bị thủy phân tạo axit

- Các ion gốc axit còn H
+
có tính lưỡng tính.
Ví dụ 1: Dãy các chất và ion nào sau đây là axit ?
A. HCOOH,
HS
,
4
NH
,
3
Al
. B. Al(OH)
3
,
4
HSO
,
3
HCO
,
2
S
.
Khóa học LTĐH đảm bảo môn Hóa –Thầy Sơn
Bài 25.Bài tập về sự điện ly và pH


Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt
Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12

- Trang | 2 -

C.
4
HSO
, H
2
S,
4
NH
,
3
Fe
. D.
2
Mg
, ZnO, HCOOH, H
2
SO
4
.
Ví dụ 2: Dãy các chất và ion nào sau đây là axit ?
A. HCOOH,
HS
,
4
NH
,
3
Al

. B. Al(OH)
3
,
4
HSO
,
3
HCO
,
2
S
.
C.
4
HSO
, H
2
S,
4
NH
,
3
Fe
. D.
2
Mg
, ZnO, HCOOH, H
2
SO
4

.
Ví dụ 3: Theo định nghĩa axit - bazơ của Bron-stêt, các chất và ion thuộc dãy nào dưới đây là lưỡng tính ?
A.
2
3
CO
,
-
3
CH COO
, H
2
O. B. ZnO, Al(OH)
3
,
4
NH
,
4
HSO
.
C.
4
NH
,
3
HCO
,
-
3

CH COO
. D. Zn(OH)
2
, Al
2
O
3
,
3
HCO
, H
2
O.
Ví dụ 4: Các hợp chất trong dãy chất nào dưới đây đều có tính lưỡng tính ?
A. Cr(OH)
3
, Fe(OH)
2
, Mg(OH)
2
. B. Cr(OH)
3
, Zn(OH)
2
, Pb(OH)
2
.
C. Cr(OH)
3
, Zn(OH)

2
, Mg(OH)
2
. D. Cr(OH)
3
, Pb(OH)
2
, Mg(OH)
2
.


III. XÁC ĐỊNH MÔI TRƯỜNG CỦA DUNG DỊCH MUỐI.
Cách 1: Theo các ion tạo ra muối
Cach 2: Theo axit và bazơ tạo ra muối đó
Ví dụ 1: Ba dung dịch axit sau có cùng nồng độ mol: HCl, H
2
SO
4
, CH
3
COOH. Giá trị pH của chúng tăng theo thứ tự
là
A. HCl, H
2
SO
4
, CH
3
COOH. B. CH

3
COOH, HCl, H
2
SO
4
.
C. H
2
SO
4
, HCl, CH
3
COOH. D. HCl, CH
3
COOH, H
2
SO
4
.
Ví dụ 2: Cho quỳ tím vào các dung dịch: Cu(NO
3
)
2
, Na
2
CO
3
, K
2
SO

4
, CH
3
COONa, NH
4
Cl, NaHSO
4
, AlCl
3
, K
2
S. Số
dung dịch có thể làm quỳ tím hoá xanh là
A. 1. B. 2. C. 3. D. 4.

IV. TÍNH GIÁ TRỊ pH TRONG DUNG DỊCH
- Trong môi trường H
+
: pH = - lg[H
+
]
- Trong môi trường OH
-
: pH = 14 + lg[H
+
]
- Khi trộn lẫn hai dung dịch axit và bazơ:
+ Tính tổng số mol H
+

+ Tính tổng số mol OH
-

+ Viết pt ion rút gọn H
+
+ OH
-
và tính lượng chất dư
Chú ý :
Nếu sau pư pH > 7 thì OH
-
dư (tính theo H
+
) và ngược lại
Thể tích dung dịch sau pư bằng tổng hai thể tích ban đầu.

Ví dụ 1: Trộn 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm H
2
SO
4
0,05M và HCl 0,1M với 100 ml dung dịch hỗn hợp gồm
NaOH 0,2M và Ba(OH)
2
0,1M, thu được dung dịch X. Dung dịch X có pH là
A. 13,0. B. 1,2. C. 1,0. D. 12,8.
HD: Đáp án A
Ta có
H
n
= 2 0,1 0,05 + 0,1 0,1 = 0,02 (mol)

OH
n
= 0,1 0,2 + 2 0,1 0,1 = 0,04 (mol)

H
+
OH
H
2
O
0,02 0,02

OH
n
dư
= 0,04 – 0,02 = 0,02 (mol)
Hay [
OH
]
dư
=
0,02
0,2
= 0,1(M) =
1
10
(M)
[
H

] =
14
1
10
10
=
13
10
(M)
Khóa học LTĐH đảm bảo môn Hóa –Thầy Sơn
Bài 25.Bài tập về sự điện ly và pH


Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt
Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12
- Trang | 3 -

Vậy pH = 13.
Ví dụ 2: Trộn 100 ml dung dịch (gồm Ba(OH)
2
0,1M và NaOH 0,1M) với 400 ml dung dịch (gồm
H
2
SO
4
0,0375M và
HCl 0,0125M), thu được dung dịch X. Giá trị pH của dd X là

A. 7. B. 2. C. 1. D. 6.
(Trích đề thi TSĐH năm 2007 - Khối B)

Bài giải


2
Ba(OH)
n
= 0,1 0,1= 0,01 (mol) ;
24
H SO
n
= 0,4 0,0375 = 0,015 (mol)


NaOH
n
= 0,1 0,1= 0,01 (mol) ;
HCl
n
= 0,4 0,0125 = 0,005 (mol)
Ta thấy
OH
n
= 0,03 mol <
H
n
= 0,035 mol

Các phương trình hoá học dạng ion:

H

+
OH
H
2
O (1)


H
n

dư
= 0,035 – 0,03 = 0,005 (mol)
[H
+
]
trong
dd X
=
0,005
0,1 0,4
= 0,01(M) =
2
10
(M)
Vậy dung dịch X có pH = 2.

Ví dụ 3: Trộn 200 ml dung dịch gồm HCl 0,1M và H
2
SO
4

0,05M với 300 ml dung dịch Ba(OH)
2
có nồng độ a mol/l
thu được m gam kết tủa và 500 ml dung dịch có pH = 13. Giá trị của a và m lần lượt là
A. 0,02 ; 3,495. B. 0,12 ; 3,495. C. 0,12 ; 1,165. D. 0,15 ; 2,33.
Đáp án D
Ta có
H
n
= 0,2 0,1 + 2 0,2 0,05 = 0,04 (mol)

OH
n
bđ
= 2 0,3 a = 0,6a (mol)
Các phương trình hoá học dạng ion:

H
+
OH
H
2
O (1)
0,04 0,04

2
Ba
+
2
4

SO
BaSO
4
(2)
0,01 0,01 0,01
Dung dịch sau khi trộn có pH = 13
OH
dư
[H
+
] =
13
10
M hay [
OH
]
dư
=
14
13
10
10
=
1
10
(M)

OH
n
dư

=
1
10
(0,2 + 0,3) = 0,05 (mol)
Do đó 0,6 a = 0,04 + 0,05 a = 0,15

2
Ba
n
= 0,3 a = 0,3 0,045 mol >
2
4
SO
n
= 0,2 0,05 = 0,01 mol
2
Ba
dư
Vậy m = 0,01 233 = 2,33 (gam).

Ví dụ 4: Trộn 3 dung dịch H
2
SO
4

0,1M, HNO
3

0,2M, HCl 0,3M với những thể tích bằng nhau thu được dung dịch A.
Lấy 300 ml dung dịch A cho phản ứng với V lít dung dịch B gồm NaOH 0,2M và KOH 0,29M thu được dung dịch C có

pH = 2. Giá trị của V là
A. 0,414. B. 0,134. C. 0,424. D. 0,214.
Đáp án B
Ta có
H
n
= 2 0,1 0,1 + 0,1 0,2 + 0,1 0,3 = 0,07 (mol)
Khóa học LTĐH đảm bảo môn Hóa –Thầy Sơn
Bài 25.Bài tập về sự điện ly và pH


Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt
Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12
- Trang | 4 -


OH
n
= 0,2V + 0,29V = 0,49V (mol)

H
+
OH
H
2
O
0,49V 0,49V
Dung dịch C có pH = 2 [
H
]

dư
=
2
10
M

H
n
dư
= 0,07 – 0,49V =
2
10
(0,3 + V)
Giải ra được V = 0,134 lít.

Ví dụ 5: Cho dung dịch chứa 0,2 mol NaHCO
3
tác dụng với dung dịch Ba(OH)
2

dư. Sau khi kết thúc phản ứng, khối
lượng kết tủa BaCO
3
thu được là
A. 39,1 gam. B. 19,7 gam. C. 39,4 gam. D. 38,9 gam.
Đáp án C
2NaHCO
3
+ Ba(OH)
2

BaCO
3
+ Na
2
CO
3
+ 2H
2
O (1)
0,2 0,1 0,1
Na
2
CO
3
+ Ba(OH)
2
(dư) BaCO
3
+ 2NaOH (2)
0,1 0,1
Theo (1, 2):
3
BaCO
n
= 0,1 + 0,1 = 0,2 (mol)
Vậy
3
BaCO
m
= 0,2 197 = 39,4 (gam).

Giáo viên: Phạm Ngọc Sơn
Nguồn: Hocmai.vn